(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、スクラップを容易に摺動させて確実に排出することができ、しかも、小型化を図ることができるせん断加工型のスクラップシュートを提供する。【解決手段】  せん断加工型は、上型１と下型２とから構成され、平板状のワークをせん断加工する切り刃１０、２０と、ワークを所定の形状に成形するパッド１１およびダイ２１と、パッド１１およびダイ２１を支持する型台部１２、２２とを備えており、下型２の型台部２２にはワークをせん断加工して製品パネルＰから分離されることにより発生したスクラップＳを排出するスクラップシュート部３が水平に対して所定の角度αで傾斜するよう一体に設けられている。スクラップシュート部３の表面には、スクラップＳが排出される方向と平行に延びる突条３aが形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
せん断加工型に設けられて、素材をせん断加工することにより発生するスクラップを排出するせん断加工型のスクラップシュートであって、
スクラップシュートのスクラップを摺動させる表面に、そのスクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成したことを特徴とするせん断加工型のスクラップシュート。
【請求項２】
消失可能な模型素材によりスクラップシュートの模型を成形し、
該模型の周囲に鋳型素材を配して鋳型を成形し、
該鋳型内に溶融金属材料を供給することにより模型を消失させてせん断加工型のスクラップシュートを製造する方法であって、
スクラップシュートの模型を成形するにあたり、スクラップが摺動する表面を成形することとなる模型の表面に、スクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成することを特徴とするせん断加工型のスクラップシュートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、せん断加工型のスクラップシュートおよびその製造方法に関し、特に、せん断加工型に設けられて、素材をせん断加工することにより発生するスクラップを排出するせん断加工型のスクラップシュート、および、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
せん断加工型は、一般に図１に参照されるように、上型１と下型２とを備えてなり、下型２には、切り刃２０が設けられたダイ２１と、ダイ２１を支持する型台部２２と、せん断加工により発生したスクラップＳを排出するスクラップシュート３と、が設けられている。スクラップシュート３は、その表面上をスクラップＳが自重により摺動して排出されるように、型台部２２に水平から所定の角度αで傾斜させて設けられている。このようなせん断加工型においては、スクラップシュート３を型台部２２と別に製作して、型台部２２に取付けることが従来から行われている。
【０００３】
そして、スクラップシュート３のような所定形状の鋳物を得るために、発泡ポリスチレン樹脂に代表されるような発泡樹脂など、鋳物の材料となる溶融金属の熱によって消失させることが可能な素材を切削加工することによりその鋳物の模型Ｍ’を成形し、模型Ｍ’の周囲に鋳砂などの鋳型素材を配して鋳型を成形し、この鋳型内に溶融金属を供給することにより模型Ｍ’を消失させて所定形状の鋳物であるスクラップシュート３’を成形することが知られている。
【０００４】
このように鋳造によってせん断加工型のスクラップシュート３’を成形する場合には、傾斜して設けられるスクラップシュート３’の表面でスクラップＳを確実に摺動させるべく、摩擦によるすべり抵抗をできるだけ少なくするために、図３に示すように従来の技術では、模型の表面を切削加工するときにカスプ目Ｔ’を鎖線で示すように落とすなど切削痕が残らないようにかかる表面を平滑に成形したり（a）、成形されたスクラップシュート３’の表面となる鋳肌面を研磨し（ｂ）、さらにはスクラップシュート３’の表面にメッキを施すなど、その表面が平滑となるようにしていた。
【０００５】
ところで、せん断加工型とは異なるプレス型として、特許文献１が知られている。特許文献１には、第１の製品成形面と、第１の製品成形面の外周に形成した第１の押え面とを有する上型と、第１の押え面と共同してワークの周縁を挟持する第２の押え面と、第２の押え面と分離独立して設けられ、第１の製品成形面と共同してワークにプレス成形を施す第２の製品成形面とを有する下型とを具備するプレス型において、上記第１の製品成形面、第１の押え面、第２の製品成形面及び第２の押え面の内少なくとも１つが切削加工による切削痕によって粗面状に形成されていることを特徴とするプレス型が開示されている。
この特許文献１に開示された発明の目的は、研削加工を廃止または軽減し、大幅な制作期間の短縮、製作コストの低減を図り、更にワークとプレス型との接触部を変更することにより、ワークの伸びを広範囲に亘り許容し、プレス性の向上を図り得るプレス型を提供することである、と記載されている（第２頁右上欄第５行〜同欄第１０行）。
そして、特許文献１には、製品成形面及び押え面を切削加工による切削痕によって形成した粗面状とすることにより従来の研削加工を廃止または軽減し、大幅な制作期間の短縮、製作コストの低減が得られ、ワークとプレス型との接触が点または線接触となり、摩擦抵抗が減少し、プレス成形時のワークの伸び即ちすべり込みが向上し、絞り加工性の向上が得られる、などと記載されている（第２頁左下欄第６行〜同欄第１３行）。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１１４６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に開示されたプレス型は、平板状のワークに曲げや絞りなどの加工を施すためのプレス型に関するものであり、上述したように、ワークの伸びを広範囲に亘り許容してプレス性の向上を図ることを目的の一つとしたものであった。また、引用文献１では、上型及び下型の製品成形面及び押え面を直接切削加工して切削痕を形成するものであった。さらに、特許文献１に図示された切削跡の伸びる方向は、紙面に対して垂直な方向すなわちワークの伸びと直交する方向であった。したがって、特許文献１のプレス型は、素材をせん断加工することにより発生するスクラップを排出するためのスクラップシュートを有するせん断加工型について開示するものではなかった。
【０００８】
また、図３に示したように、スクラップシュート３’の表面を平滑に成形する上記従来の技術にあっては、スクラップＳとスクラップシュート３’の表面が面接触することとなり、摩擦抵抗が多大となってスクラップＳがスクラップシュート３’の表面上を容易に摺動することができず、型破損の原因ともなりうるスクラップ詰まりを引き起こす虞が発生する。これを防止するためには、スクラップシュート３’の傾斜角度αを増大させる必要があるが、スクラップシュート３’の傾斜角度αを増大させるためにはスクラップシュート３’だけでなく型台部２２も大型化しなければならないという問題があった。
さらに、上記従来の技術にあっては、スクラップシュート３’の表面を平滑に成形するために、模型Ｍ’の表面を平滑に成形したり、成形されたスクラップシュート３’の鋳肌面を研磨するなどの必要であるため、工程数が多く、製造コストを削減することが困難であるなどの問題があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、スクラップを容易に摺動させて確実に排出することができ、しかも、小型化を図ることができるせん断加工型のスクラップシュートを提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、スクラップを容易に摺動させて確実に排出することができ、しかも、製造コストを低減させることができるせん断加工型のスクラップシュートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１のせん断加工型のスクラップシュートに係る発明は、上記目的を達成するため、せん断加工型に設けられて、素材をせん断加工することにより発生するスクラップを排出するせん断加工型のスクラップシュートであって、スクラップシュートのスクラップを摺動させる表面に、そのスクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項２のせん断加工型のスクラップシュートの製造方法に係る発明は、上記目的を達成するため、消失可能な模型素材によりスクラップシュートの模型を成形し、該模型の周囲に鋳型素材を配して鋳型を成形し、該鋳型内に溶融金属材料を供給することにより模型を消失させてせん断加工型のスクラップシュートを製造する方法であって、スクラップシュートの模型を成形するにあたり、スクラップが摺動する表面を成形することとなる模型の表面に、スクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１の発明では、スクラップが排出される方向と平行に延びる突条をスクラップシュートの表面に形成することにより、スクラップはスクラップシュートと線接触することとなり、摩擦抵抗が低減することから、スクラップシュートの表面を確実に摺動して排出される。そのため、スクラップシュートの傾斜角度を大きくする必要がない。なお、スクラップシュートの表面に形成する突条は、複数であることが望ましい。
また、請求項２の発明では、スクラップシュートの模型の表面に、スクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成することにより、これと対応する溝が鋳型に形成され、スクラップシュートの表面にスクラップが排出される方向と平行に延びる突条が容易に形成される。そのため、スクラップシュートはスクラップを線接触で支持することとなり、摩擦抵抗が低減することから、スクラップがスクラップシュートの表面を容易に摺動する。そのため、スクラップシュートの傾斜角度を大きくする必要がない。なお、スクラップシュートの模型の表面に形成する突条は複数であることが望ましく、また、そのような突条を形成するために模型素材の切削痕を利用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、スクラップシュートのスクラップを摺動させる表面に、そのスクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成するという簡単な構成で、スクラップの摩擦抵抗が低減するため、発生したスクラップを確実に排出させることができ、しかもスクラップシュートの傾斜角度を大きくする必要がなくなるため、せん断加工型の小型化を図り製造コストを低減させることができるせん断加工型のスクラップシュートを提供することができる。
請求項２の発明によれば、スクラップシュートの模型の表面に、スクラップが排出される方向と平行に延びる突条を形成するという簡単な構成で、スクラップを排出する方向と平行に延びる突条がスクラップシュート表面に形成されることにより、スクラップの摩擦抵抗が低減するため、発生したスクラップを確実に排出させることができ、しかもスクラップシュートの傾斜角度を大きくする必要がなくなるため、せん断加工型の小型化を図り製造コストを低減させることができるせん断加工型のスクラップシュートの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
最初に、本発明のせん断加工型スクラップシュートの製造方法の最良の形態を、図１および図２に基づいて詳細に説明する。なお、図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
図１に示すように、この実施の形態におけるせん断加工型は、上型１と下型２とから構成されてなるもので、それぞれ、平板状の素材（以下、ワークという）をせん断加工する切り刃１０、２０と、ワークを所定の形状に成形するパッド１１およびダイ２１と、パッド１１およびダイ２１を支持する型台部１２、２２とを備えており、下型２の型台部２２にはワークをせん断加工して製品パネルＰから分離されることにより発生したスクラップＳを排出するスクラップシュート３が水平に対して所定の角度αで傾斜するよう一体に設けられている（したがって、以下の説明ではスクラップシュート部３という）。
そして、本発明の製造方法は、概略、少なくともスクラップシュート部３の模型Ｍを消失可能な模型素材により成形し、この模型Ｍの周囲に鋳型素材を配して鋳型を成形し、この鋳型内に溶融金属材料を供給することにより模型Ｍを消失させてスクラップシュート部３を成形するもので、図２に示すように、模型Ｍを成形するにあたり、スクラップＳが摺動するスクラップシュート部３の表面を成形することとなる模型Ｍの表面に、スクラップＳが排出される方向と平行に延びる突条Ｔを形成することにより、スクラップシュート部３の表面に同方向に延びる突条３aを形成するものである。
【００１４】
模型Ｍの素材は、例えば発泡ポリスチレン樹脂など、後に鋳型を成形して溶融金属を供給したときに溶けてなくなるような材質のものからなり、少なくともスクラップシュート部３を成形するのに充分な大きさのブロック状に成形されている。
模型Ｍは、ブロック状の素材を切削することにより成形される。そして、スクラップシュート部３の表面を成形することとなる模型Ｍの表面は、例えば図２の（a）に示すように、カッタなどの刃具Ｃを回転させつつスクラップＳを搬出させる方向に沿って移動させ、これを所定のピッチで繰り返し行って切削することにより、複数の突条Ｔであるカスプ目が形成される。なお、形成された突条Ｔは、必要に応じて、その先端形状を丸めたり、その高さを調整するためなどの目的で、切削加工を施すこともできる。なお、図２ではスクラップシュート部３とその模型Ｍのみを示したが、この実施の形態では上述したように、下型２の型台部２２にスクラップシュート部３を一体に設けるため、模型Ｍもスクラップシュート部３が型台部２２と一体に成形される。
【００１５】
このように成形された模型Ｍは、鋳枠の内部に配置されてその周囲に例えば鋳砂などの鋳型素材が込められて鋳型が構成される。そして、加熱されて溶融した金属材料を鋳型の内部に供給すると、その熱で模型Ｍが溶けて消失し、図２の（b）に示すように、スクラップシュート部３が成形されることとなる。そして、スクラップシュート部３は、水平に対して所定の角度αで傾斜するよう成形されており、模型Ｍの表面に形成された突条Ｔが転写されて、スクラップＳを排出する方向と平行に延びる突条３aが複数形成されることとなる。
【００１６】
このように成形されたスクラップシュート部３を有する型台部２２は、切り刃２０が設けられたダイ２１が取付けられて下型２を構成する。そして、平板状のワークをセットして上型１と下型２とを相対的に近接させると、この実施の形態の場合では、ワークはパッド１１とダイ２１との間で所定形状に曲げ加工などされ、続いて、製品パネルＰの外側部分が切り刃１０、２０によって切断されて、発生したスクラップＳが傾斜したスクラップシュート部３上に落下してせん断加工型外に排出される。このとき、スクラップシュート部３の表面に複数の突条３aが形成されているためにスクラップＳを面接触ではなく線接触で支持し、しかも、その突条３aがスクラップＳを排出する方向と平行に延びるように形成されているために、スクラップＳがスクラップシュート部３の表面を容易に滑るため、確実にせん断加工型外へ排出されることとなる。そのため、本発明のせん断加工型では、スクラップシュート部３の傾斜角度αを従来のものよりも低減させる（水平に近づける）ことができ、したがって、スクラップシュート部３も型台部２２も小型化することができる。そして、上述したように模型Ｍを切削加工するときに形成される突条Ｔを利用するだけで、鋳造したときにスクラップシュート部３の表面に突条３aを容易に且つ確実に成形することができる。
【００１７】
なお、本発明を説明する上で使用されている「スクラップ」Ｓとは、ワークＷを切断してせん断加工型から排出されるものを云い、不用となる部分に限定されるものではないことに注意されたい。
また、本発明によるスクラップシュート３は、型台部２２と一体に成形されているために、製造コストを低減させることができるが、必ずしも型台部２２と一体に成形する必要はなく、必要に応じて、型台部２２とは別に成形することもできる。
さらに、パッド１１とダイ２１は、上述した実施の形態では製品パネルＰを所定形状に曲げ成形することもできるように構成したが、本発明はワークをせん断加工してスクラップＳが発生するものであればよく、この実施の形態に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるスクラップシュートを有するせん断加工型を部分的に示した断面図である。
【図２】本発明によるせん断加工型のスクラップシュートの製造方法を説明するための説明図である。
【図３】従来のせん断加工型のスクラップシュートの製造方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：上型、  ２：下型、  ３：スクラップシュート、  ３a：突条、  １０：切り刃、  ２０：切り刃、  Ｓ：スクラップ、  Ｍ：模型、  Ｔ：突条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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